หุ่นยนต์รับและวางเป็นหุ่นยนต์ที่ใช้ในการหยิบวัตถุและวางไว้ในตำแหน่งที่ต้องการ มันอาจเป็นหุ่นยนต์ทรงกระบอกที่ให้การเคลื่อนไหวในแกนแนวนอนแนวตั้งและแกนหมุนหุ่นยนต์ทรงกลมที่ให้การเคลื่อนที่แบบหมุนสองตัวและแบบเส้นตรงหนึ่งตัวหุ่นยนต์ประกบหรือหุ่นยนต์สคาร่า (หุ่นยนต์คงที่ที่มีแขนหมุนแนวตั้ง 3 แกน)
ข้อดี
ก่อนที่จะดำเนินการต่อไปให้เราดูเหตุผลบางประการที่ควรเลือกและวางหุ่นยนต์:
- เร็วกว่าและสามารถทำงานให้เสร็จในไม่กี่วินาทีเมื่อเทียบกับมนุษย์
- มีความยืดหยุ่นและมีการออกแบบที่เหมาะสม
- มีความแม่นยำ
- เพิ่มความปลอดภัยให้กับสภาพแวดล้อมในการทำงานและไม่เคยเหนื่อยเลย
ชิ้นส่วนของหุ่นยนต์ Pick N Place
เลือก N Place Robot
ให้เราดูว่าหุ่นยนต์เลือกและวางประกอบด้วยอะไรบ้าง:
- ถึง Rover : เป็นส่วนหลักของหุ่นยนต์ที่ประกอบด้วยร่างกายแข็งหลายส่วนเช่นทรงกระบอกหรือทรงกลมข้อต่อและส่วนเชื่อมโยง เป็นที่รู้จักกันว่าหุ่นเชิด
- End Effector : เป็นตัวที่เชื่อมต่อกับข้อต่อสุดท้ายของรถแลนด์โรเวอร์ซึ่งใช้เพื่อจุดประสงค์ในการจับหรือจัดการกับวัตถุ อาจเปรียบได้กับแขนของมนุษย์
- ตัวกระตุ้น : พวกมันเป็นตัวขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ มันกระตุ้นหุ่นยนต์จริงๆ อาจเป็นมอเตอร์แบบใดก็ได้เช่นเซอร์โวมอเตอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์หรือกระบอกสูบนิวเมติกหรือไฮดรอลิก
- เซนเซอร์: ใช้เพื่อตรวจจับสถานะภายในและภายนอกเพื่อให้แน่ใจว่าหุ่นยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่นโดยรวม เซ็นเซอร์เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์สัมผัสเซ็นเซอร์ IR เป็นต้น
- ตัวควบคุม : ใช้เพื่อควบคุมแอคชูเอเตอร์ตามการตอบกลับของเซ็นเซอร์และควบคุมการเคลื่อนไหวของแต่ละข้อต่อและในที่สุดการเคลื่อนที่ของเอนด์เอฟเฟกต์
การทำงานของหุ่นยนต์ Pick N Place ขั้นพื้นฐาน:
ฟังก์ชั่นพื้นฐานของไฟล์ เลือกและวางหุ่นยนต์ ทำโดยข้อต่อ ข้อต่อมีความคล้ายคลึงกับข้อต่อของมนุษย์และใช้เพื่อเชื่อมต่อร่างกายที่แข็งติดกันสองชิ้นในหุ่นยนต์ สามารถเป็นข้อต่อแบบหมุนหรือข้อต่อเชิงเส้น ในการเพิ่มข้อต่อในการเชื่อมโยงใด ๆ ของหุ่นยนต์เราจำเป็นต้องทราบเกี่ยวกับองศาอิสระและระดับการเคลื่อนไหวของส่วนนั้น ๆ องศาอิสระใช้การเคลื่อนไหวเชิงเส้นและการหมุนของร่างกายและองศาการเคลื่อนไหวบ่งบอกถึงจำนวนแกนที่ร่างกายสามารถเคลื่อนที่ได้
หุ่นยนต์ Pick N Place อย่างง่าย
หุ่นยนต์หยิบและวางอย่างง่ายประกอบด้วยตัวแข็งสองตัวบนฐานเคลื่อนที่ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อแบบหมุน ข้อต่อแบบหมุนคือข้อต่อที่หมุนได้ 360 องศารอบแกนใดแกนหนึ่ง
- ด้านล่างหรือฐานยึดด้วยล้อซึ่งให้การเคลื่อนที่เชิงเส้น
- 1เซนต์ร่างกายแข็งได้รับการแก้ไขและรองรับร่างกายที่แข็งที่สองซึ่งมีให้เอฟเฟกต์สุดท้าย
- 2ndร่างกายแข็งมีการเคลื่อนไหวในทั้ง 3 แกนและมีอิสระ 3 องศา มันเชื่อมต่อกับ 1เซนต์ร่างกายที่มีข้อต่อแบบหมุน
- เอนด์เอฟเฟกต์ควรรองรับอิสระทั้ง 6 องศาเพื่อให้เข้าถึงทุกด้านของส่วนประกอบเพื่อให้อยู่ในตำแหน่งที่มีความสูงเท่าใดก็ได้
โดยรวมแล้วหุ่นยนต์เลือกและวางขั้นพื้นฐานจะทำงานดังนี้:
- ล้อที่อยู่ใต้ฐานช่วยในการเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ
- ร่างกายแข็งที่รองรับเอนด์เอฟเฟกต์หรือโค้งงอหรือยืดตัวขึ้นเพื่อให้ถึงตำแหน่งที่วางวัตถุ
- เอนด์เอฟเฟกต์จับวัตถุด้วยด้ามจับที่แข็งแรงและวางไว้ในตำแหน่งที่ต้องการ
ตอนนี้เรามีแนวคิดสั้น ๆ เกี่ยวกับหุ่นยนต์รับและวางแล้วคำถามพื้นฐานคือวิธีการควบคุมจริง
หุ่นยนต์เลือกและวางอย่างง่ายสามารถควบคุมได้โดยการควบคุมการเคลื่อนไหวของ end effector การเคลื่อนที่สามารถใช้การเคลื่อนที่แบบไฮดรอลิกเช่นการใช้ของเหลวไฮดรอลิกภายใต้ความกดดันเพื่อขับเคลื่อนหุ่นยนต์หรือใช้การเคลื่อนที่ด้วยลมเช่นใช้อากาศที่มีแรงดันเพื่อทำให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงกล อย่างไรก็ตามวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการใช้มอเตอร์เพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ต้องการ ต้องมีการควบคุมมอเตอร์เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่และเอฟเฟกต์สุดท้ายที่จำเป็น
ตัวอย่างการทำงานของการควบคุมหุ่นยนต์ Pick N Place
แล้วการควบคุมหุ่นยนต์ด้วยปุ่มเพียงไม่กี่ปุ่มบนปุ่มกดล่ะ? ใช่มันเป็นไปได้! เพียงแค่กดปุ่มที่ต้องการเราก็สามารถส่งคำสั่งไปยังหุ่นยนต์เพื่อให้มันเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดก็ได้เพื่อให้บรรลุภารกิจของเรา นอกจากนี้ยังสามารถทำได้โดยใช้การสื่อสารไร้สายแบบธรรมดา
มาดูกันว่าวิธีนี้ใช้งานได้จริง:
ส่วนเครื่องส่งสัญญาณประกอบด้วยปุ่มกดที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ หมายเลขปุ่มใด ๆ ในรูปแบบทศนิยมจะถูกแปลงเป็นไบนารี 4 หลักโดยไมโครคอนโทรลเลอร์และเอาต์พุตขนานที่พอร์ตใดพอร์ตหนึ่งจะถูกนำไปใช้กับตัวเข้ารหัส ตัวเข้ารหัสจะแปลงข้อมูลแบบขนานนี้เป็นข้อมูลแบบอนุกรมและจะถูกป้อนไปยังเครื่องส่งซึ่งติดตั้งเสาอากาศเพื่อส่งข้อมูลแบบอนุกรม
แผนภาพบล็อกแสดงเครื่องส่งของหุ่นยนต์ Pick N Place
ด้านรับประกอบด้วยตัวถอดรหัสที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวถอดรหัสจะแปลงคำสั่งที่ได้รับในรูปแบบอนุกรมเป็นรูปแบบขนานและให้ข้อมูลนี้แก่ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตามคำสั่งนี้ไมโครคอนโทรลเลอร์จะส่งสัญญาณอินพุตที่เหมาะสมไปยังไดรเวอร์มอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ตามลำดับ
แผนภาพบล็อกแสดงตัวรับของหุ่นยนต์ Pick N Place
ระบบประกอบด้วยมอเตอร์สองตัวสำหรับให้การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ทั้งหมดและมอเตอร์อีกสองตัวเพื่อให้แขนเคลื่อนไหว ต้องมีการควบคุมเอฟเฟกต์ปลายหรือกริปเปอร์เพื่อใช้แรงกดที่เหมาะสมกับวัตถุเพื่อจัดการกับมันอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ ด้ามจับนุ่ม . สิ่งนี้มั่นใจได้โดยการควบคุมมอเตอร์แขนผ่านคำสั่งที่เหมาะสม เอาท์พุทจากมอเตอร์แขนเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน 10Ohms / 2W และในช่วงเวลาที่มอเตอร์ทำงานเกินกำลังหรือสภาวะถูกล็อคแรงดันไฟฟ้าสูงจะถูกพัฒนาขึ้นบนตัวต้านทานซึ่งทำให้เกิดลอจิกในระดับสูงที่เอาต์พุตของออปโปอิโซเลเตอร์และการขัดจังหวะ พินของไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เชื่อมต่อกับเอาท์พุท optoisolator ผ่านทรานซิสเตอร์ pnp จะได้รับสัญญาณลอจิกต่ำซึ่งจะหยุดการทำงานอื่น ๆ ทั้งหมดของกริปเปอร์
ด้วยการสื่อสาร RF อย่างง่ายเราจึงสามารถควบคุมหุ่นยนต์รับและวางได้
การใช้งานจริงของหุ่นยนต์ Pick and Place:
- แอปพลิเคชั่นป้องกัน : สามารถใช้ในการเฝ้าระวังและเก็บวัตถุอันตรายเช่นระเบิดและกระจายออกไปอย่างปลอดภัย
- การใช้งานในอุตสาหกรรม : หุ่นยนต์เหล่านี้ใช้ในการผลิตเพื่อหยิบชิ้นส่วนที่ต้องการและวางไว้ในตำแหน่งที่ถูกต้องเพื่อติดตั้งเครื่องจักร นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อวางสิ่งของบนสายพานลำเลียงรวมทั้งหยิบสินค้าที่มีตำหนิออกจากสายพาน
- การใช้งานทางการแพทย์ : หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถใช้ในการผ่าตัดต่างๆเช่นการผ่าตัดเปลี่ยนข้อต่อการผ่าตัดกระดูกและข้อและการผ่าตัดภายใน ดำเนินการด้วยความแม่นยำและแม่นยำมากขึ้น
นอกเหนือจากการใช้งานเหล่านี้หุ่นยนต์เหล่านี้ยังสามารถใช้ในงานอื่น ๆ ที่เหมาะสมกับมนุษย์ได้อีกด้วย
ตอนนี้คำถามยังคงอยู่ - วันที่หุ่นยนต์จะคลี่คลายหนทางให้มนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์แค่ไหน?
